c# - 为什么在使用非短路 AND 运算符时会取消引用可能为空的引用警告？

Question

我有一个这样的方法，它是生产代码中一些逻辑的简化版本:

static void Foo(int a, int b, string x, string y)
{
     if (a > 100 && b < 50 && (x != null) & (y != null))
     {
          Console.WriteLine(y.Length);
     }
}

访问 y.Length 时出现“取消引用可能为空引用”错误.

如果我改变 &至 && ，警告消失。乍一看不明白为什么，后来我想可能是因为 &运算符是可重载的，因此行为可能会改变，并且可能评估为 true即使当 y一片空白。我的假设是正确的还是我错过了其他东西？

注意:我可以使用 Visual Studio 2019 在面向 .NET Core 3.1 或 .NET Standard 2.0 的应用程序中重现这一点。

Answer 1

编译器无法识别这种模式有几个原因。最明显的只是工程方面的努力。使用 &/|因为 bool 逻辑被认为不如 && 常见/||因此，其他事情优先于对 & 的全面支持/|在流量分析中。
另一个原因是，在可空分析中支持这一点实际上会产生复杂性成本。考虑以下公认的人为例子:SharpLab

func(null, null, out _);

void func(C? x, C? y, out C z)
{
    if (x != null & func1(z = y = x)) // should warn on 'y = x'
    {
        x.ToString(); // warns, but perhaps shouldn't
        y.ToString(); // warns, but perhaps shouldn't
    }
}

bool func1(object? obj) => true;

class C
{
    public C Inner { get; set; }
    
    public C()
    {
        Inner = this;
    }
}

访问表达式后x != null ，状态x是“真时不为空”，“假时可能为空”。

当我们访问func1(z = y = x) ，我们必须假设最坏的情况-- x可能为空，因为无论 x != null 是否到达，我们都会到达那里是真的还是假的。因此，我们必须在分配给不可为空的输出参数 z 时发出警告。 .

然后，在我们参观完&之后运算符，我们必须假设如果结果为真，则所有操作数都返回真，否则任何操作数都可能返回假。

但是坚持住!现在，如果我们必须假设操作数都返回真，那就意味着 x一直都不是空的，因为x已分配给 y ，那 y一直都不是空的。在这种特殊类型的分析中，唯一可行的方法是访问 func1(z = y = x) 第二次 ，但初始状态为 x != null是真的。

换句话说，访问 &完全处理可空条件状态的运算符需要访问右侧两次——一次假设来自左侧的最坏情况结果以产生诊断，并再次假设左侧为真，这样我们就可以产生一个运算符(operator)的最终状态。在人为的例子中，这种效果可以是复合的，例如 x != null & (y != null & z != null) , 我们最终不得不访问 z != null 4次。
为了避免这种复杂性，我们选择不使用 & 进行可空分析。/ |此时。 &&的短路行为/ ||意味着它们不会遇到上述问题，因此使它们正常工作实际上更简单。